Traitement en cours

Veuillez attendre...

Paramétrages

Paramétrages

Aller à Demande

1. WO2020004803 - COMPOSITION DE POLYESTER POUR FIBRE THERMO-ADHÉSIVE, ET FIBRE COMPOSITE THERMO-ADHÉSIVE COMPRENANT CELLE-CI

Document

명세서

발명의 명칭

기술분야

1  

배경기술

2   3   4   5  

발명의 상세한 설명

기술적 과제

6   7  

과제 해결 수단

8   9   10   11   12   13   14   15   16   17   18   19   20   21   22   23   24  

발명의 효과

25  

도면의 간단한 설명

26  

발명의 실시를 위한 최선의 형태

27   28   29   30   31   32   33   34   35   36   37   38   39   40   41   42   43   44   45   46   47   48   49   50   51   52   53  

발명의 실시를 위한 형태

54   55   56   57   58   59   60   61   62   63   64   65   66   67   68   69   70   71   72   73   74   75   76   77   78   79   80   81   82  

청구범위

1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   11   12   13   14   15   16   17  

도면

1  

명세서

발명의 명칭 : 열접착성 섬유용 폴리에스테르 조성물 및 이를 포함하는 열접착성 복합섬유

기술분야

[1]
본 발명은 열접착성 섬유용 폴리에스테르 조성물 및 이를 포함하는 열접착성 복합섬유에 관한 것이며, 더욱 상세하게는 접착시 유연하고, 부드러운 촉감을 발현할 수 있고 치밀도가 낮은 열접착성 섬유용 폴리에스테르 조성물 및 본 발명에 따른 열접착성 섬유용 폴리에스테르 조성물을 포함하여 저온, 저압 조건에서 염색시 색수득률이 우수한 열접착성 복합섬유에 관한 것이다.

배경기술

[2]
일반적으로 폴리에스테르라 함은, 분자 내에 에스테르 결합(-COO)을 갖는 고분자 화합물의 총칭으로서, 불포화 폴리에스테르 수지와 알키드 수지, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)로 대표되는 열가소성 폴리에스테르 수지가 있다.
[3]
이러한 폴리에스테르 섬유는 강도가 높고, 내약품성, 250 내지 255℃ 범위의 융점을 지녀 내열성이 우수하며, 신장 굴곡에 대하여는 탄성을 지니는 장점이 있어서 신사복지, 셔츠 등의 의류뿐만 아니라 산업용 재료로 용도가 다양하다.
[4]
그러나, 상기의 폴리에스테르는 비교적 융점이 높아 일반적으로 섬유 구조체를 경화시킬 때는 포르말린(포름알데히드 수용액)이라든가 유기용제를 함유한 접착제, 경질 수지(페놀 수지, 멜라닌 수지, 우레아 수지)를 사용한다. 이러한 유기 용제를 함유한 접착제는 원단의 내부까지 침투하지 않아 접착성도 낮고 완성되었을 때의 촉감이 거칠다. 또한, 휘발성이 강하고 인체에 유해한 물질이 대부분이며, 유독 가스 배출 등의 환경적인 문제가 있다.
[5]
또한 종래의 시스부 및 코어부로 구성되는 폴리에스테르계 복합섬유는 시스부에 저융점 폴리에스테르를 사용하였으나, 접착시 유연성이 현저히 낮고, 촉감이 거칠기 때문에 인테리어용 제품에 적용되기에는 어려운 실정이고, 복합섬유 염색시 고온 및 고압의 환경이 필요한 문제점이 있다.

발명의 상세한 설명

기술적 과제

[6]
본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로, 접착시 유연하고, 부드러운 촉감을 발현할 수 있고 치밀도가 낮은 열접착성 섬유용 폴리에스테르 조성물 및 상기 열접착성 섬유용 폴리에스테르 조성물을 포함하는 저온, 저압 조건에서 염색시 색수득률이 우수한 열접착성 복합섬유을 제공하는데 목적이 있다.
[7]
또한, 본 발명은 본 발명에 따른 열접착성 복합섬유를 포함하는 인테리어용 섬유를 제공하는데 다른 목적이 있다.

과제 해결 수단

[8]
상술한 과제를 해결하기 위하여 본 발명은 테레프탈산을 포함하는 산성분, 및 에틸렌글리콜과 2-메틸-1,3-프로판디올을 포함하는 디올성분이 반응된 에스테르화 화합물과 폴리알킬렌글리콜이 중축합된 코폴리에스테르를 포함하는 열접착성 섬유용 폴리에스테르 조성물을 제공한다.
[9]
본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 디올성분은 다이에틸렌글리콜을 실질적으로 포함하지 않을 수 있다.
[10]
또한, 본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 폴리알킬렌글리콜은 상기 에스테르화 화합물의 중량을 기준으로 1~10중량%로 포함될 수 있다.
[11]
또한, 본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 폴리알킬렌글리콜은 폴리에틸렌글리콜일 수 있다.
[12]
또한, 본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 폴리에틸렌글리콜은 400~12000의 중량 평균 분자량을 가질 수 있다.
[13]
또한, 본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 폴리에틸렌글리콜은 400~6000의 중량 평균 분자량을 가질 수 있다.
[14]
또한, 본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 에스테르화 화합물은 상기 산성분 및 디올성분을 1:1 내지 1:2의 몰비로 포함할 수 있다.
[15]
또한, 본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 2-메틸-1,3-프로판디올은 상기 디올성분 중 25~40몰%로 포함될 수 있다.
[16]
또한, 본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 2-메틸-1,3-프로판디올은 상기 디올성분 중 29~40몰%로 포함될 수 있다.
[17]
또한, 본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 산성분은 상기 산성분 중 1~15몰%로 포함되는 이소프탈산을 더 포함하는 열접착성 섬유용 폴리에스테르 조성물.
[18]
또한, 본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 코폴리에스테르는 테레프탈산인 산성분, 60~71몰%의 에틸렌글리콜과 29~40몰%의 2-메틸-1,3-프로판디올로 이루어진 디올성분이 1:1 내지 1:2의 몰비로 반응된 에스테르화 화합물 및 상기 에스테르화 화합물의 중량을 기준으로 1~10중량%로 포함되는 400~6000의 중량 평균 분자량을 갖는 폴리에틸렌글리콜이 중축합될 수 있다.
[19]
또한, 본 발명은 폴리에스테르계 성분를 포함하는 코어부 및 상기 코어부를 둘러싸는 본 발명에 따른 열접착성 섬유용 폴리에스테르 조성물을 포함하는 쉬스부를 포함하는 열접착성 복합섬유를 제공한다.
[20]
본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 복합섬유는 폴리에틸렌테레프탈레이트 단섬유와 1:1의 중량비율로 혼섬 및 개선한 후 140℃로 열처리하여 가로, 세로, 및 두께가 각각 100, 20, 및 10mm인 시편으로 구현하였을 때 KS M ISO 36 방법에 의거하여 UTM(universal testing machine)으로 접착강도 측정시 100 N 이상의 접착강도를 가질 수 있다.
[21]
또한, 본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 복합섬유는 상기 복합섬유의 중량을 기준으로 2중량%의 염료(C. I Basic Blue 54)를 포함하는 염액에 대해, 욕비 1:50으로 120℃ 및 상압에서 40분 동안 염색하였을 때 CIE 1976 규격에 의거한 색수득률 값(K/S value)이 14 이상일 수 있다.
[22]
또한, 본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 폴리에스테르계 성분는 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리프로필렌테레프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트 및 폴리부틸렌아디페이트테레프탈레이트 중에서 선택된 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
[23]
또한, 본 발명은 본 발명에 따른 열접착성 복합섬유를 포함하는 인테리어용 섬유를 제공한다.
[24]
본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 인테리어용 섬유는 차량용 시트, 침구류, 블라인드, 커튼 및 인테리어 용품 중에서 선택된 어느 하나에 적용될 수 있다.

발명의 효과

[25]
본 발명에 따른 열접착성 섬유용 폴리에스테르 조성물은 접착시 유연하고, 부드러운 촉감을 발현할 수 있고 치밀도가 낮기 때문에 저온, 저압 조건에서 염색시 색수득률이 우수한 열접착성 복합섬유를 구현할 수 있다. 본 발명에 따른 열접착성 복합섬유는 인테리어용 섬유에 포함되어 차량용 시트, 침구류, 블라인드, 커튼, 인테리어 용품 등에 널리 활용될 수 있다.

도면의 간단한 설명

[26]
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 열접착성 복합섬유의 단면 모식도이다.

발명의 실시를 위한 최선의 형태

[27]
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
[28]
본 발명의 열접착성 섬유용 폴리에스테르 조성물에 대하여 설명한다.
[29]
본 발명의 열접착성 섬유용 폴리에스테르 조성물은 테레프탈산을 포함하는 산성분, 및 에틸렌글리콜과 2-메틸-1,3-프로판디올을 포함하는 디올성분이 반응된 에스테르화 화합물과 폴리알킬렌글리콜이 중축합된 코폴리에스테르를 포함한다.
[30]
상기 에스테르화 화합물은 디올성분에 포함되는 2-메틸-1,3-프로판디올로 인해 저온에서도 열접착 특성을 발현할 수 있고, 저온 열접착 특성을 갖는 에스테르화 화합물과 치밀도를 감소시킬 수 있는 유연쇄 구조의 폴리알킬렌글리콜을 중축합함으로써 본 발명의 코폴리에스테르는 접착시 접착강도가 우수함과 동시에 부드러운 촉감을 갖고 유연하여 방사작업성이 우수하고, 저온 및 저압의 환경에서도 염착성이 우수한 장점이 있다.
[31]
상기 산성분은 상기 산성분 중 1~15몰%로 포함되는 이소프탈산을 더 포함할 수 있고, 이에 따라 코폴리에스테르의 유리전이온도가 낮아지고, 접착시 접착강도 및 소프트 촉감이 더욱 우수해질 수 있다.
[32]
상기 이소프탈산이 상기 산성분 중 1몰% 미만으로 포함될 경우, 코폴리에스테르의 유리전이온도 감소, 접착시 접착강도 향상 및 소프트 촉감이 더욱 우수해지는 효과가 발현되지 않을 수 있다. 또한 상기 이소프탈산이 상기 산성분 중 15몰%를 초과하여 포함될 경우, 소프트한 촉감이 감소 될 뿐 아니라, 이소프탈산 사용에 의한 고리화합물의 부반응물이 다수 발생하여 방사 시 사절의 원인이 될 수 있다.
[33]
상기 디올성분에 포함되는 2-메틸-1,3-프로판디올은 상기 디올성분 중 25~40몰%, 더욱 바람직하게는 29~40몰%로 포함될 수 있다.
[34]
상기 2-메틸-1,3-프로판디올이 상기 디올성분 중 25몰% 미만으로 포함될 경우 코폴리에스테르의 접착온도가 높아져 열접착성 섬유용으로 사용되기 어려울 수 있고, 40몰%를 초과하여 포함될 경우 코폴리에스테르의 결정성이 증가에 따라 융점이 증가하는 등 본 발명의 목적을 달성하기에 어려울 수 있다.
[35]
또한, 상기 2-메틸-1,3-프로판디올이 상기 디올성분 중 29~40몰%로 포함될 경우, 상기 2-메틸-1,3-프로판디올을 디올성분으로서 단독으로 사용할 경우에도 목적으로 하는 융점저하 효과가 발현될 수 있으며, 이소프탈산 및 폴리에틸렌글리콜과 병행 사용할 경우 더욱 더 효과적인 융점 저하가 가능할 뿐 아니라 우수한 접착강도를 발현할 수 있다.
[36]
상기 디올성분에 자연 발생량 이외의 다이에틸렌글리콜이 포함될 경우 유리전이온도의 급격한 저하를 초래하게 되어 내열성 저하로 경시변화 및 저장 안정성이 저하될 수 있고, 방사의 용융점도를 저하시켜서 잦은 사절을 유발하여 방사성이 현저히 저하 될 수 있는 문제가 있다.
[37]
본 발명의 일 실시예에 따른 열접착성 섬유용 폴리에스테르 조성물에 있어서, 디올성분은 다이에틸렌글리콜을 실질적으로 포함하지 않음으로써 방사 가공 중 섬유가 사절되거나, 단면 균일성이 저하, 염색 균일성 저하, 급격한 내열성(유리전이온도) 저하의 문제를 방지 또는 최소화할 수 있다.
[38]
다만 상기 다이에틸렌글리콜은 에스테르화 반응 시 자연적으로 발생할 수 있다.
[39]
상기 산성분 및 디올성분은 1:1 내지 1:2의 몰비율로 중합하여 에스테르화 화합물로 제조될 수 있으며, 상기 몰비율이 1:1 미만일 경우 중합시 산도가 과도하게 높아져 부반응이 촉진될 수 있고, 상기 몰비율이 1:2를 초과하는 경우 중합도가 높아지지 않을 수 있다.
[40]
상기의 산성분 및 디올성분의 중합은 당업계에서 통상적으로 사용되는 에스테르화 중합 반응에 사용되는 조건으로 수행될 수 있으며, 일예로 200 내지 260℃에서 150 내지 240분 동안 40 내지 80 rpm의 속도로 교반을 통해 이루어질 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
[41]
다음으로 본 발명의 코폴리에스테르는 상기 에스테르화 화합물과 폴리알킬렌글리콜을 중축합하여 제조될 수 있다.
[42]
상기 폴리알킬렌글리콜은 바람직하게는 폴리에틸렌글리콜일 수 있다.
[43]
더욱 바람직하게는 상기 폴리에틸렌글리콜은 400~12000의 중량 평균 분자량을 가질 수 있으며, 상기 폴리에틸렌글리콜의 중량 평균 분자량이 400 미만일 경우 목적으로 하는 소프트한 촉감과 이염성 효과의 발현이 어렵고, 12000을 초과할 경우 중합반응성이 저하되고 형성된 중합물의 내열성 저하로 인한 열안정성이 불량해 질 수 있다. 가장 바람직하게는 상기 폴리에틸렌글리콜은 400~6000의 중량 평균 분자량을 가질 수 있으며, 이에 따라 목적으로 하는 소프트한 촉감과 이염성 발현과 함께 내열성 저하를 방지 또는 최소화 하는 효과가 더욱 우수 할 수 있다.
[44]
상기 폴리알킬렌글리콜은 상기 에스테르화 화합물의 중량을 기준으로 1~10중량%로 포함될 수 있다. 만일 상기 폴리알킬렌글리콜이 상기 에스테르화 화합물의 중량을 기준으로 1중량% 미만으로 포함될 경우, 목적으로 하는 소프트한 촉감과 이염성 효과의 발현이 어렵고, 저온 및 저압 환경에서 코폴리에스테르의 염착성이 저하될 수 있고, 10중량%를 초과하여 포함될 경우 중합반응성이 저하되고 형성된 중합물의 내열성 저하로 인한 열안정성이 불량해 질 뿐 아니라, 방사작업성이 저하되는 등 본 발명의 목적을 달성하기에 어려울 수 있다.
[45]
또한 더욱 바람직하게는 상기 폴리알킬렌글리콜은 상기 에스테르화 화합물의 중량을 기준으로 1~5중량%로 포함될 수 있으며, 이에 따라 중축합 반응성을 더욱 안정적으로 유질 할 수 있을 뿐 아니라, 제조되는 코폴리에스테르의 내열성을 더 안정적인 수준으로 확보할 수 있다.
[46]
앞서 상술한 바와 같이 상기 에스테르화 화합물은 디올성분에 포함되는 2-메틸-1,3-프로판디올로 인해 저온에서도 열접착 특성을 발현할 수 있고, 저온 열접착 특성을 갖는 에스테르화 화합물과 치밀도를 감소시킬 수 있는 유연쇄 구조의 폴리알킬렌글리콜을 중축합함으로써 본 발명의 코폴리에스테르는 접착시 접착강도가 우수함과 동시에 부드러운 촉감을 갖고 유연하여 방사작업성이 우수하고, 저온 및 저압의 환경에서도 염착성이 우수할 수 있으며, 상기 코폴리에스테르는 테레프탈산인 산성분, 60~71몰%의 에틸렌글리콜과 29~40몰%의 2-메틸-1,3-프로판디올로 이루어진 디올성분이 1:1 내지 1:2의 몰비로 반응된 에스테르화 화합물 및 상기 에스테르화 화합물의 중량을 기준으로 1~10중량%로 포함되는 400~6000의 중량 평균 분자량을 갖는 폴리에틸렌글리콜이 중축합되어 제조될 경우, 소프트 촉감, 저온 및 저압의 환경에서의 염착성, 접착시 접착 강도가 더욱 우수할 수 있다. 특히 열접착과 관련하여 저온부터 고온까지 넓은 온도범위에서 우수한 접착강도를 발현하는 이점이 있다.
[47]
다음으로 본 발명의 열접착성 복합섬유에 대하여 설명한다.
[48]
본 발명의 열접착성 복합섬유(10)는 폴리에스테르계 성분를 포함하는 코어부(11) 및 상기 코어부(11)를 둘러싸는 본 발명에 따른 열접착성 섬유용 폴리에스테르 조성물을 포함하는 쉬스부(12)를 포함한다.
[49]
상기 코어부(11)에 포함되는 폴리에스테르계 성분은 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리프로필렌테레프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트 및 폴리부틸렌아디페이트테레프탈레이트 중에서 선택된 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
[50]
방사 작업성이 저하되는 문제를 최소화하기 위하여 상기 복합섬유(10)의 섬도는 1De 내지 15De가 바람직할 수 있다. 상기 열접착성 섬유용 폴리에스테르 조성물의 구성은 앞서 상술한 바와 동일하기 때문에 이에 대한 자세한 설명은 생략한다.
[51]
상기 복합섬유는 당업계에서 통상적으로 사용되는 복합방사 방법으로 제조될 수 있으며, 일예로 용융 복합 방사 방법을 사용할 수 있으나 이에 제한되지 않는다.
[52]
또한, 본 발명에 따른 열접착성 복합섬유는 접착시 접착강도가 우수함과 동시에 부드러운 촉감을 갖고 유연하여 방사작업성이 우수하고, 저온 및 저압의 환경에서도 염착성이 우수한 열접착성 섬유용 폴리에스테르 조성물을 쉬스부에 포함하고 있기 때문에, KS M ISO 36 방법에 의거한 접착강도 측정시 100N 이상의 우수한 접착강도를 가질 수 있고, 상기 복합섬유의 중량을 기준으로 2중량%의 염료(C. I Basic Blue 54)를 포함하는 염액에 대해, 욕비 1:50으로 120℃ 및 상압에서 40분 동안 염색하였을 때 CIE 1976 규격에 의거한 색수득률 값(K/S value)이 14 이상의 우수한 염착성을 가질 수 있다.
[53]
다음으로 본 발명에 따른 열접착성 복합섬유를 포함하는 인테리어용 섬유에 대하여 설명한다. 상기 인테리어용 섬유는 본 발명에 따른 열접착성 복합섬유를 포함함으로써 저온 및 저압 환경에서 염색이 가능하여 염색공정비용을 현저히 감소시킬 수 있고, 접착강도가 우수하여 인테리어용 제품의 우수한 내구성을 확보함과 동시에 소프트 촉감이 우수할 수 있다. 이에 따라 상기 인테리어용 섬유는 차량용 시트, 침구류, 블라인드, 커튼 및 인테리어 용품 중에서 선택된 어느 하나에 적용될 수 있다.

발명의 실시를 위한 형태

[54]
하기의 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 구체적으로 설명하기로 하지만, 하기 실시예가 본 발명의 범위를 제한하는 것은 아니며, 이는 본 발명의 이해를 돕기 위한 것으로 해석되어야 할 것이다.
[55]
<실시예1>
[56]
에스테르 반응조에 테레프탈산(TPA), 에틸렌글리콜(EG) 및 2-메틸-1,3-프로판디올(MPO)을 투입한 후 250℃의 온도에서 통상적인 방법으로 반응시켜 에스테르화 화합물을 제조하였다. 에스테르화 화합물 제조시 산성분과 디올성분은 1:1.5의 몰비율로 혼합되었으며, 상기 디올성분 중 EG는 65몰%, MPO는 35몰%로 포함되었다.
[57]
제조된 에스테르화 화합물의 중량을 기준으로 2중량%의 폴리에틸렌글리콜(중량평균분자량: 1000)을 투입한 후,최종 감압도가 1.0Torr 이하가 되도록 서서히 감압하면서 285℃까지 승온 및 축중합하여 코폴리에스테르를 수득하였다.
[58]
제조된 저융점 코폴리에스테르를 쉬스부로 하고, 폴리에틸렌테레프탈레이트를 코어부가 되도록 쉬스/코어 구금을 이용하여 방사 온도 275℃, 방사속도 500mpm으로 방사하여 후처리 가공을 통해 폴리에스테르 복합섬유(섬도: 4de, 길이: 51mm)를 제조하였다.
[59]
<실시예 2 ~ 14>
[60]
실시예1과 동일하게 실시하되, 하기 표 1에 도시된 바와 같이 에스테르화 화합물에 포함되는 산성분, 디올성분, 이들의 함량, 폴리에틸렌글리콜의 함량 및 이의 중량평균분자량 중 적어도 어느 하나를 달리하여 복합섬유를 제조하였다.
[61]
<비교예 1 ~ 4>
[62]
실시예1과 동일하게 실시하되, 하기 표 1에 도시된 바와 같이 에스테르화 화합물에 포함되는 산성분, 디올성분, 이들의 함량, 폴리에틸렌글리콜의 함량 및 이의 중량평균분자량 중 적어도 어느 하나를 달리하여 복합섬유를 제조하였다.
[63]
<실험예 1>
[64]
실시예 및 비교예에서 제조한 코폴리에스테르의 유리전이온도, 폴리에스테르 조성물의 점도를 측정하였고, 실시예 및 비교예에서 제조한 복합섬유의 접착강도, 색수득률, 소프트 촉감 및 방사 작업성을 평가하였으며, 그 결과를 하기 표 1에 도시하였다.
[65]
(1) 유리전이온도 측정
[66]
시차주사형 열량계(DSC)를 이용하여 실시예 및 비교예에서 제조한 코폴리에스테르의 유리전이온도(T g)를 측정하였으며, 그 결과를 하기 표 1에 도시하였다. 유리전이온도 측정시 승온속도는 20℃/분으로 설정하였다
[67]
(2) 점도 측정
[68]
실시예 및 비교예에서 제조한 코폴리에스테르를 0.2g/25ml의 농도로 오르쏘-클로로 페놀(Ortho-Chloro Phenol)에 첨가한 후, 110℃에서 30분간 용융하였다. 용융된 용액을 25℃에서 30분 동안 항온된 후 캐논(CANON) 점도계가 연결된 자동 점도 측정 장치로부터 점도를 측정하였다.
[69]
(3) 접착강도 평가
[70]
실시예 및 비교예에서 제조된 폴리에스테르 복합섬유를 카딩기(carding machine)를 이용하여 일반 폴리에틸렌테레프탈레이트 단섬유와 5:5 혼섬 및 개선한 뒤 140℃ 온도조건으로 텐터(tenter)로 열처리하여 평량이 35g/m 2인 부직포를 구현하였고, 가로, 세로, 및 두께가 각각 100mm×20mm×10mm인 시편으로 구현하여 UTM(universal testing machine)으로 KS M ISO 36 방법에 의거한 접착강도를 측정하였다.
[71]
(4) 색수득률 평가
[72]
색수득률 평가는 복합섬유의 중량을 기준으로 2중량%의 염료(C. I Basic Blue 54)를 포함하는 염액에 대해, 욕비 1:50으로 120℃ 및 상압에서 40분 동안 복합섬유를 염색한 후 일본의 구라보(KURABO) 회사의 색채측정 시스템을 이용해 염색된 복합섬유에 대한 가시영역(360 ~ 740nm, 10nm 간격)의 분광반사율을 측정한 후, CIE 1976 규격에 의거한 염착량의 지표인 Total K/S 값을 산출해 염료의 색수득률을 평가하였다.
[73]
(5) 소프트 촉감 평가
[74]
복합섬유의 소프트 촉감을 10명의 동종업계 전문가로 이루어진 패널에 의해 관능 검사법으로 평가하였으며, 관능 검사 결과 8명 이상이 소프트하다고 판단할 경우 우수(◎), 6~7명은 양호(○), 5~4명은 보통(△), 4명 미만은 불량(×)으로 구분하였다.
[75]
(6) 방사작업성 평가
[76]
복합섬유의 방사작업성은 방사 가공 중 사절 여부 및 단면 균일성을 기준으로 10명의 동종업계 전문가로 이루어진 패널에 의해 관능 검사법으로 평가하였으며, 관능 검사 결과 8명 이상이 방사 작업성이 우수하다고 판단할 경우 우수(◎), 6~7명은 양호(○), 5~4명은 보통(△), 4명 미만은 불량(×)으로 구분하였다.
[77]
[표1]
구분 코폴리에스테르 폴폴리에스테르 조성물 복합섬유
에스테르화 화합물 폴리알킬렌글리콜 Tg(℃) IV(dl/g) 접착강도(N/25mm) 색수득률(K/S) 소프트촉감 방사작업성
산성분 디올성분
TPA(몰%) IPA(몰%) EG(몰%) MPO(몰%) DEG(몰%) PEG(중량%) 중량평균분자량
실시예1 100 0 65 35 0 2 200 64 0.640 110 13
실시예2 100 0 65 35 0 2 500 64 0.648 117 14
실시예3 100 0 65 35 0 2 1000 63 0.635 132 15
실시예4 97 3 65 35 0 2 1000 61 0.648 137 15
실시예5 100 0 70 30 0 5 1000 60 0.652 130 18
실시예6 100 0 70 30 0 9 1000 56 0.651 137 17
실시예7 100 0 65 35 0 2 5600 61 0.652 146 19
실시예8 100 0 65 35 0 2 6600 60 0.651 143 19
실시예9 100 0 65 35 0 2 11200 58 0.663 140 19
실시예10 100 0 65 35 0 2 13500 51 0.660 중합불량
실시예11 100 0 78 22 0 2 1000 70 0.640 89 14
실시예12 100 0 73 27 0 2 1000 68 0.648 108 15
실시예13 100 0 62 38 0 2 1000 67 0.648 145 17
실시예14 100 0 57 43 0 2 1000 66 0.651 128 16
실시예15 100 0 70 30 0 2 1000 62 0.642 131 15
비교예1 100 0 50 50 0 2 1000 67 0.628 124 13
비교예2 100 0 70 30 0 0 - 73 0.635 92 12
비교예3 100 0 70 30 0 13 1000 46 0.645 방사불량
비교예4 97 3 58 35 7 2 1000 57 0.638 145 16

[78]
상기 표 1을 참조하면, 에스테르화 반응 시 IPA를 3몰%로 포함하는 실시예4는 IPA를 포함하지 않는 실시예3보다 접착강도가 우수한 것을 확인할 수 있다.또한 에스테르화 반응 시 DEG를 포함하는 비교예4는 복합섬유 방사 시 방사 작업성이 현저히 저하되는 것을 확인할 수 있다.
[79]
한편 중축합 반응 시 PEG를 포함하지 않는 비교예2는 접착강도 및 색수득률이 현저히 낮을 뿐만 아니라 우수한 소프트 촉감을 구현할 수 없음을 확인할 수 있다. 반면 중축합 반응 시 9중량%의 PEG를 포함하는 실시예6은 접착강도, 색수득률, 소프트 촉감 및 방사 작업성 모두 우수한 것을 확인할 수 있으나, 13중량%의 PEG를 포함하는 비교예3은 중합자체가 어려운 문제가 있었다.
[80]
또한 중축합 반응 시 200의 중량 평균 분자량을 갖는 PEG를 포함하는 실시예2는 500의 중량 평균 분자량을 갖는 실시예1보다 접착강도 및 색수득률 우수하고 소프트 촉감 또한 우수한 수준인 것을 확인할 수 있다. 한편 13500의 중량 평균 분자량을 갖는 PEG를 포함하는 실시예10은 중합자체가 어려운 문제가 발생하였고, 11200의 중량 평균 분자량을 갖는 PEG를 포함하는 실시예9는 접착강도, 색수득률 및 소프트 촉감이 현저히 우수하였으나 방사 작업성은 보통 수준이었다. 다른 한편 6600의 중량 평균 분자량을 갖는 PEG를 포함하는 실시예8은 접착강도, 색수득률 및 소프트 촉감이 매우 우수할 뿐만 아니라 방사 작업성 또한 우수한 것을 확인할 수 있다.
[81]
또한 에스테르화 반응 시 22몰%의 MPO를 포함하는 실시예11은 색수득률, 소프트 촉감 및 방사 작업성은 우수하였으나, 접착강도가 상대적으로 낮은 문제점이 있었다. 반면 상기 MPO를 27몰%로 포함하는 실시예12는 실시예11에 비해 접착강도가 현저히 증가한 것을 확인할 수 있다. 또한 상기 MPO를 43몰%로 포함하는 실시예14보다 MPO를 38몰%로 포함하는 실시예13의 접착강도가 현저히 높았으며 색수득률 및 방사 작업성 또한 더욱 우수한 것을 확인할 수 있다.
[82]
이상에서 본 발명의 일 실시예에 대하여 설명하였으나, 본 발명의 사상은 본 명세서에 제시되는 실시 예에 제한되지 아니하며, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서, 구성요소의 부가, 변경, 삭제, 추가 등에 의해서 다른 실시 예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명의 사상범위 내에 든다고 할 것이다.

청구범위

[청구항 1]
테레프탈산을 포함하는 산성분, 및 에틸렌글리콜과 2-메틸-1,3-프로판디올을 포함하는 디올성분이 반응된 에스테르화 화합물과 폴리알킬렌글리콜이 중축합된 코폴리에스테르를 포함하는 열접착성 섬유용 폴리에스테르 조성물.
[청구항 2]
제1항에 있어서, 상기 디올성분은 다이에틸렌글리콜을 실질적으로 포함하지 않는 열접착성 섬유용 폴리에스테르 조성물.
[청구항 3]
제1항에 있어서, 상기 폴리알킬렌글리콜은 상기 에스테르화 화합물의 중량을 기준으로 1 ~ 10중량%로 포함되는 열접착성 섬유용 폴리에스테르 조성물.
[청구항 4]
제1항에 있어서, 상기 폴리알킬렌글리콜은 폴리에틸렌글리콜인 열접착성 섬유용 폴리에스테르 조성물.
[청구항 5]
제4항에 있어서, 상기 폴리에틸렌글리콜은 400~12000의 중량 평균 분자량을 갖는 열접착성 섬유용 폴리에스테르 조성물.
[청구항 6]
제4항에 있어서, 상기 폴리에틸렌글리콜은 400~6000의 중량 평균 분자량을 갖는 열접착성 섬유용 폴리에스테르 조성물.
[청구항 7]
제1항에 있어서, 상기 에스테르화 화합물은 상기 산성분 및 디올성분을 1:1 내지 1:2의 몰비로 포함하는 열접착성 섬유용 폴리에스테르 조성물.
[청구항 8]
제1항에 있어서, 상기 2-메틸-1,3-프로판디올은 상기 디올성분 중 25 ~ 40몰%로 포함되는 열접착성 섬유용 폴리에스테르 조성물.
[청구항 9]
제8항에 있어서, 상기 2-메틸-1,3-프로판디올은 상기 디올성분 중 29 ~ 40몰%로 포함되는 열접착성 섬유용 폴리에스테르 조성물.
[청구항 10]
제1항에 있어서, 상기 산성분은 상기 산성분 중 1 ~ 15몰%로 포함되는 이소프탈산을 더 포함하는 열접착성 섬유용 폴리에스테르 조성물.
[청구항 11]
제1항에 있어서, 상기 코폴리에스테르는 테레프탈산인 산성분, 60 ~ 71몰%의 에틸렌글리콜과 29 ~ 40몰%의 2-메틸-1,3-프로판디올로 이루어진 디올성분이 1:1 내지 1:2의 몰비로 반응된 에스테르화 화합물 및 상기 에스테르화 화합물의 중량을 기준으로 1 ~ 10중량%로 포함되는 400 ~ 6000의 중량 평균 분자량을 갖는 폴리에틸렌글리콜이 중축합되는 열접착성 섬유용 폴리에스테르 조성물.
[청구항 12]
폴리에스테르계 성분를 포함하는 코어부; 및 상기 코어부를 둘러싸는 제1항에 따른 열접착성 섬유용 폴리에스테르 조성물을 포함하는 쉬스부; 를 포함하는 열접착성 복합섬유.
[청구항 13]
제12항에 있어서, 상기 복합섬유는 폴리에틸렌테레프탈레이트 단섬유와 1:1의 중량비율로 혼섬 및 개선한 후 140℃로 열처리하여 가로, 세로, 및 두께가 각각 100, 20, 및 10mm인 시편으로 구현하였을 때 KS M ISO 36 방법에 의거하여 UTM(universal testing machine)으로 접착강도 측정시 100 N 이상의 접착강도를 갖는 열접착성 복합섬유.
[청구항 14]
제12항에 있어서, 상기 복합섬유는 상기 복합섬유의 중량을 기준으로 2중량%의 염료(C. I Basic Blue 54)를 포함하는 염액에 대해, 욕비 1:50으로 120℃ 및 상압에서 40분 동안 염색하였을 때 CIE 1976 규격에 의거한 색수득률 값(K/S value)이 14 이상인 열접착성 복합섬유.
[청구항 15]
제12항에 있어서, 상기 폴리에스테르계 성분은 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리프로필렌테레프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트 및 폴리부틸렌아디페이트테레프탈레이트 중에서 선택된 적어도 어느 하나를 포함하는 열접착성 복합섬유.
[청구항 16]
제12항에 따른 열접착성 복합섬유를 포함하는 인테리어용 섬유.
[청구항 17]
제16항에 있어서, 상기 인테리어용 섬유는 차량용 시트, 침구류, 블라인드, 커튼 및 인테리어 용품 중에서 선택된 어느 하나에 적용되는 인테리어용 섬유.

도면

[도1]